На главную страницу движения "В защиту детства"
Исследования

Секция естественнонаучного образования
Московского общества испытателей природы

Приложение
к Федеральному закону
"О государственном образовательном стандарте основного общего образования."
Федеральный компонент
Образовательная область
"ХИМИЯ"
(Альтернативный проект)

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

I.1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ.
Образовательная область "ХИМИЯ" представляет одну из базовых образовательных областей основного общего образования. Ее роль в системе школьного образования обусловлена важной ролью химических знаний в современной научной картине мира, важным значением химических знаний в практической деятельности и, прежде всего, в охране окружающей среды, большими возможностями химии для интеллекутального развития учащихся.

I.2. ЦЕЛИ ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ.
Изучение образовательной области "ХИМИЯ" призвано обеспечить:
I.2.1. Формирование знаний о веществах, их строении, превращениях и трансформации в биосфере;
I.2.2. Формирование на базе химических знаний и навыков элементов научной картины мира и компонентов общечеловеческой культуры;
I.2.3. Формирование знаний о хозяйственной деятельности человечества и связанных с ней проблемах.

I.3. ОСНОВНЫЕ СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЕ ЛИНИИ.
Изучение образовательной области "ХИМИЯ" включает следующие взаимосвязанные содержательные линии.
I.3.1. Основные химические понятия.
I.3.2. Классификация веществ.
I.3.3. Состав веществ.
I.3.4. Структура веществ.
I.3.5. Превращения веществ.
I.3.6. Вещества в производстве.
I.3.7. Вещества в биосфере.
I.3.8. Эволюция вещества.
I.3.9. История химии.

I.4. ПЕРИОД И НОРМАТИВНАЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ОБЛАСТИ.
В соответствии с федеральным базисным планом основного общего образования период и нормативная продолжительность изучения образовательной области "ХИМИЯ" установлены с 8 по 11 класс, 3 учебных часа в неделю.

II. ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ.

II.1. ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ.
Вещество.
Физические и химические свойства вещества.
Смесь.
Простое и сложное вещество.
Химический элемент.
Атом, молекула, кристалл.
Атомный и молекулярный веса.
Состав веществ.
Структура веществ.
Валентность.
Раствор.
Концентрация (процентная, молярная и нормальная)
Электролиты.
Электролитическая диссоциация. Ионы.
Химическая реакция.
Катализатор.
Электроны и электронные оболочки.
Свободные радикалы.
Цепные реакции.

II.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЕЩЕСТВ.
II.2.1. Подходы к классификации веществ. Классификация по физическим свойствам. Металлы и неметаллы. Классификация по химическим свойствам: кислоты, основания, соли. Классификация по составу: простые и сложные вещества, неорганические и органические вещества.
II.2.2. Классификация элементов. Периодическая система элементов Д.И. Менделеева. Изменения свойств образуемых элементами веществ в строках и столбцах периодической таблицы.
II.2.3. Классификация органических веществ по активным группам.

II.3. СОСТАВ ВЕЩЕСТВ.
II.3.1. Отличие веществ от растворов, расплавов и смесей. Простые и сложные вещества. Элементный состав сложных веществ и пути его определения. Закон сохранения массы при химических превращениях. Закон постоянства состава. Закон кратных отношений и его объяснение с позиций атомно-молекулярной теории.
II.3.2. Атомы и молекулы. Доказательства реальности существования атомов и молекул. Сравнение числа атомов и молекул в образцах. Закон Авогадро. Атомный и молекулярный вес. Грамм-атом, грамм-молекула, грамм-эквивалент и способы их определения.
II.3.3. Строение атомов. Ядро и электронные оболочки. Протоны и нейтроны. Чем определяется атомный номер и атомный вес элемента. Изотопы.
II.3.4. Функциональные группы органических соединений. Радикалы. Гомологичные ряды органических соединений.

II.4. СТРУКТУРА ВЕЩЕСТВА.
II.4.1. Химические связи. Полярные и ковалентные связи. Валентность и факторы, ее определяющие. Валентность атома и место в Периодической таблице Д.И. Менделеева. Одинарные, двойные и тройные связи. Резонанс связей.
II.4.2 Кристаллы. Различные кристаллические формы веществ одного и того же состава.
II.4.3. Структура молекул органических соединений. Теория А.М. Бутлерова. Гомологичные ряды органических соединений.
II.4.4. Изомерия и таутомерия органических соединений. Стереохимические изомеры.
II.4.5. Полимеры. Мономеры полимеров. Гомо- и гетерополимеры. Периодические и непериодические полимеры. Непериодические полимеры, как потенциальные носители информации. Белки и нуклеиновые кислоты, как непериодические полимеры.
II.4.6. Химические и физические методы изучения структуры веществ. Рентгеноструктурный анализ.

II.5. ПРЕВРАЩЕНИЯ ВЕЩЕСТВ.
II.5.1. Химические реакции. Классификация химических реакций. Реакции разложения, синтеза, замещения, присоединения, отщепления. Окислительно-восстановительные реакции. Электрохимические реакции. Обратимость химических реакций.
II.5.2. Энергетические превращения, сопровождающие химические реакции. Энергия химических связей. Зависимость энергии химических связей от положения элементов в Периодической таблице. Тепловой эффект реакций. Экзотермические и эндотермические реакции. Образование электрического поля при химических реакциях. Поглощение и высвечивание света при химических реакциях.
II.5.3. Скорость реакции и факторы, на нее влияющие. Закон действующих масс. Порядок реакции. Роль температуры. Катализаторы и современные представления о механизме их действия. Энергия активации. Ферменты.
II.5.4. Гомогенные и гетерогенные химические реакции. Поверхностные явления.
II.5.5. Химическое равновесие. Равенство скоростей прямой и обратной химической реакции при химическом равновесии. Минимум "свободной энергии" в точке химического равновесия. Возможности сдвига химического равновесия: правило Ле-Шателье.
II.5.6. Протекание химических реакций в условиях, далеких от равновесия. Возможность самоускорения химических реакций. Цепные реакции. Взрывы. Возможности колебания скоростей реакции: реакция Б.П. Белоусова - А.М. Жаботинского. Живая клетка, как неравновесный химический реактор.

II.6. ВЕЩЕСТВА В ПРОИЗВОДСТВЕ.
II.6.1. Вещества, используемые в промышленности, в сельском хозяйстве и в быту. Химические производства и их значение в современном мире. Требования к химическим веществам, используемым в промышленности, сельском хозяйстве и в быту. Высокая чистота, специальные свойства.
II.6.2. Сырье для химической промышленности: руды, нефть, уголь, газ, сельскохозяйственное сырье.
II.6.3. Технологические цепочки химической промышленности. Добыча сырья, обогащение сырья, переработка сырья, очистка готового продукта. Воздействие разных участков технологической цепочки на окружающую среду.
II.6.4. Топливо. Нефть, газ и уголь, как топливо и сырье для химической промышленности. Запасы ископаемого топлива. Фракции нефти и их использование. Крекинг. Получение жидкого топлива из угля. Газификация угля. Получение жидкого топлива из растительной биомассы. Биогаз.
Взрывчатые вещества. Дымный и бездымный порох. Твердое ракетное топливо.
II.6.5. Металлургия. Черная металлургия. Производство чугуна и стали. Технологии, воздействие на окружающую среду. Цветная металлургия. Производство металлов из окисленных руд. Производство металлов из сульфидных руд: загрязнение атмосферы сернистым газом. Электрометаллургические производства алюминия и титана.
II.6.6. Многотоннажные неорганические производства. Производство серной кислоты и других кислот. Производство удобрений. Производство стройматериалов. Сырье, технологии, воздействие на окружающую среду.
II.6.7. Промышленность органического синтеза. Производство пластмасс, химических волокон, каучука, красителей. Сырье, технологии, воздействие на окружающую среду.
Производство бумаги: сырье, технологии, воздействие на окружающую среду.
II.6.8. Уничтожение отходов производства, как важнейшая отрасль химической промышленности. Способы уничтожения отходов: сжигание, низкотемпературное химическое разложение, биологическая очистка. Использование отходов в других производствах.
Возможно ли безотходное производство? Захоронение отходов.

II.7. ВЕЩЕСТВА В БИОСФЕРЕ.
II.7.1. Химический состав живых организмов. Белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты и их роль.
II.7.2. Разложение и синтез органических веществ в живых организмах. Фотосинтез. Хемосинтез. Дыхание. Брожение (молочнокислое и спиртовое). Окислительно-восстановительные реакции, как источник энергии для живых организмов. Переваривание пищи, как гидролиз полимеров.
II.7.3. Роль живых организмов в концентрировании и переносе веществ в природе, в образовании минералов. Накопление стойких загрязняющих веществ на вершинах трофических цепей. Полезные ископаемые биогенного происхождения. II.7.4. Биологически активные вещества. Аллостерические регуляторы.
активности ферментов. Сигнальные веществ в клетках, в организмах и при взаимоотношениях между организмами. Гормоны. Феромоны.
Лекарства и механизмы их действия (на нескольких примерах). Токсичные вещества и механизм их действия (на нескольких примерах). Пестициды и их воздействие на человека.
II.7.5. Роль живых организмов в формировании химической среды. Понятие "биокосное тело". Процессы самоочищения. Природные воды с точки зрения химии. Химические процессы в почве. Живые организмы и состав атмосферы.
II.7.6. Загрязнение окружающей среды. Отходы производства. Ядохимикаты. Воздействие загрязняющих веществ на природу и здоровье человека. Предельно допустимые концентрации загрязняющих веществ и подходы к их определению. Предельно допустимые выбросы.

II.8. ИСТОРИЯ ВЕЩЕСТВА.
II.8.1. Концепция глобальной химической эволюции Ю.А. Жданова. Какие вещества и с каких пор реально существуют в природе, а какие - только в лаборатории?
II.8.2. Концепция "Большого Взрыва". Формирование ядер тяжелых элементов в результате термоядерных реакций в недрах звезд. Плазма, как особое состояние вещества. Образование ядер с электронными оболочками.
II.8.3. Вещество в космическом пространстве и на планетах. Образование многоатомных молекул и кристаллов.
II.8.4. Абиогенный синтез органических веществ в земных и космических условиях. Проблема Происхождения Жизни. Концепция эволюции каталитических систем А.П.Руденко.
II.8.5. Биогенный этап химической эволюции. Естественный отбор наиболее приспособленных генотипов, как механизм химической эволюции на биогенном этапе.
II.8.6. Техногенный этап химической эволюции. Совершенствование производства, как механизм химической эволюции на техногенном этапе. Техногенные пути веществ и их незамкнутость.
Резкое ускорение химической эволюции в XIX и XX веке.

II.9. ИСТОРИЯ ХИМИИ.
II.9.1. Основные этапы развития химии. Революционные события в истории химии. Формирование представлений о химических элементах, атомно-молекулярных представлений. Периодическая таблица Д.И. Менделеева и теория структуры органических соединений А.М. Бутлерова. Развитие физики в конце XIX - начале XX века и химия. Формирование представлений о строении электронных оболочек, как основе химических свойств.
II.9.2. Развитие химии в XX веке. Квантовая механика и химия. Появление химии полимеров. Значение химических исследований для развития биологии. Возникновение молекулярной биологии. Изучение неравновесных систем и модели химической самоорганизации.
II.9.3. Роль русских ученых в развитии химии. Работы М.В. Ломоносова, Д.И. Менделеева, А.М. Бутлерова, Н.Н. Семенова и др.
II.9.4. Разделы современной химии.
II.9.5. История химической промышленности. Развитие металлургии меди и железа: важнейшие события. История важнейших неорганических и органических производств.
II.9.6. Практическое использование достижений химической науки.

III. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ.
По итогам освоения обязательного минимума содержания образовательной области "ХИМИЯ" выпускники должны:
III.1. ПОНИМАТЬ.
III.1.1. Смысл основных химических понятий, перечисленных в разделе II.1.
III.1.3. Сущность важнейших химических концепций:
Атомно-молекулярной теории.
Периодической системы элементов Д.И. Менделеева.
Теории структуры органических соединений А.М. Бутлерова.
Представлений о роли электронных оболочек атомов в химических процессах.
Представлений о химическом равновесии и неравновесии.
Представлений о факторах, определяющих скорость химических превращений.
Представлений о трансформации веществ в природе.
Представление о глобальной эволюции вещества.
III.1.4. Пути накопления химических знаний и методы химии, общую логику постановки химических экспериментов.
III.1.5. Связь химии с другими областями знания.
III.1.6. Значение химических знаний в практической деятельности.

III.2. ЗНАТЬ.
III.2.1. Основные этапы развития химии. Вклад в развитие химии:
Р. Бэкона, Р. Бойля, М.В. Ломоносова, А. Лавуазье, Ж. Пруста, К. Бертолле, Й.Я. Берцелиуса, Дж. Дальтона, С. Канницаро, Ю. Либиха, Д.И. Менделеева, А.М. Бутлерова, Я. Вант-Гоффа, С. Аррениуса, В. Оствальда, Э. Фишера, В.И. Вернадского, Н.Н. Семенова, Л. Полинга.
III.2.2. Важнейшие свойства основных групп химических веществ.
III.2.3. Принципиальные пути снижения вредного воздействия химических производств на окружающую среду.
III.2.4. Основы техники безопасности при работе в химической лаборатории.
III.2.5. Биологическую роль белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот.

III.3. УМЕТЬ АНАЛИЗИРОВАТЬ.
III.3.1. Взаимосвязь между строением и свойствами веществ.
III.3.2. Результаты несложных химических экспериментов.

III.4. УМЕТЬ.
III.4.1. Пользоваться простейшим лабораторным оборудованием и проводить простейшие химические опыты.
III.4.2. Подобрать учебную, научно-популярную и научную литературу по интересующей химической проблеме.

Исследования